(57)【要約】【課題】トナー容器ＩＤ情報が更新された場合に画像濃度調整動作を実行し、各トナーに最適な作像条件を設定し画像濃度の変動を抑える。【解決手段】現像装置にトナーを補給するトナー補給装置を有し、トナー補給装置は、トナー容器を収容するトナー容器収容部を有し、トナー容器は、データ入出力が可能な記憶手段２２２を有し、画像形成装置本体は、記憶手段２２２に対してデータを読み込むデータ処理装置を有し、トナー容器の保有するデータが更新された際に、画像濃度が所定の濃度になるように画像形成条件を調整する画像濃度調整動作を実行する。【選択図】図３
2010039280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像装置にトナーを補給するトナー補給装置を有し、
前記トナー補給装置は、トナー容器を収容するトナー容器収容部を有し、
前記トナー容器は、データ入出力が可能な記憶手段を有し、
画像形成装置本体に、前記記憶手段に対してデータを読み込むデータ処理装置を有し、
前記トナー容器の保有するデータが更新された際に、画像濃度が所定の濃度になるように画像形成条件を調整する画像濃度調整動作を実行することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体に潜像を形成する書き込み手段と、
前記書き込み手段により形成された潜像を現像装置により現像する現像手段とを有し、
前記画像濃度調整動作とは、前記現像手段の現像ポテンシャルの制御であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
像担持体に潜像を形成する書き込み手段と、
前記書き込み手段により形成された潜像を現像装置により現像する現像手段とを有し、
前記画像濃度調整動作とは、前記書き込み手段の書き込みレーザ光量の制御であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
像担持体に潜像を形成する書き込み手段と、
前記書き込み手段により形成された潜像を現像装置により現像する現像手段と、
前記現像手段により現像されたトナー像を被転写体に転写する転写手段とを有し、
前記画像濃度調整動作とは、前記転写手段の転写バイアスの制御であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】
像担持体に潜像を形成する書き込み手段と、
前記書き込み手段により形成された潜像を現像装置により現像する現像手段と、
前記像担持体の表面を均一に帯電させる帯電手段とを有し、
前記画像濃度調整動作とは、前記帯電手段の帯電バイアスの制御であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記記憶手段は、ＩＤチップであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナーを用いた画像形成を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にトナーを用いる画像形成装置において、トナー特性の違いにより作像条件は大きく左右される。特に、ロットごとでトナーの着色度が変動するような場合には画像濃度が大きく変動し色味が異なり画像濃度が不安定となってしまう。
【０００３】
上記問題点に関連して従来技術を次に開示する。
【０００４】
特許文献１に記載の画像形成装置は、画像形成装置に現像駆動モータの駆動時間を計時するためのタイマが設置されるとともに、タイマにより計時される現像駆動モータの駆動時間がＥＥＰＲＯＭに蓄積して記憶され、制御装置が、ＥＥＰＲＯＭに蓄積して記憶される現像駆動モータの駆動時間が、ＲＯＭに記憶される画像濃度のキャリブレーションを実行するまでの現像駆動モータの駆動時間に達したことを確認すると、画像濃度のキャリブレーションを実行することが開示されている。現像装置の駆動時間に基づいて画像濃度のキャリブレーション実行のタイミングを決定することにより、出力される画像の品質低下を防止できる。
【０００５】
特許文献２に記載のカラー画像形成装置は、複数の感光体ドラムと、該感光体ドラムに潜像を形成する光書き込み手段と、該光書き込み手段により形成された潜像を現像する現像手段と、該現像手段により現像された画像データを中間転写体上に転写する転写手段とを備えてなるカラー画像形成装置において、前記感光体ドラム上に現像された画像のトナー濃度の変動を検出するトナー濃度検出手段を備え、該トナー濃度検出手段が検出したトナー濃度の変動に基づいて応じて前記光書き込み手段の書込み強度を変化させて、画像濃度変動の補正を行うことが開示されている。これは、現像装置の駆動時間に基づいて画像濃度のキャリブレーション実行のタイミングを決定する。
【０００６】
特許文献３に記載の画像形成装置及びプロセスカートリッジは、プロセスカートリッジには感光体ドラムとＩＤチップが設けられ、ＬＤの光量を調整するＬＤドライバＩＣに書込みＣＰＵが接続され、書込みＣＰＵにはＩＤチップと非接触通信する。ＩＤチップには、感光体ドラムの偏芯量データが記憶され、書込みＣＰＵは、ＩＤチップから感光体ドラムの偏芯量データを非接触で読み出し、その偏芯量に合ったＬＤ光量を算出する。このＬＤ光量を示す信号をＬＤドライバＩＣに送り、ＬＤドライバＩＣは、ＬＤの光量を調整する。また、書込みＣＰＵは、感光体ドラムのトナーパターンを読み取るセンサの読み取り値に基づいて感光体ドラムの偏芯量を算出しＩＤチップに記憶することが開示されている。このように、プロセスカートリッジに感光体ドラムの偏芯量を記憶する記憶手段を備え、読み出された偏芯量に基づいて書き込み光源の光量を調整する。これにより、プロセスカートリッジを交換しても印刷画像を均一にすることができる。
【特許文献１】特開２００６−３３０４２４号公報
【特許文献２】特開２００５−２５０３１号公報
【特許文献３】特開２００６−７９０１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、色ムラ、濃度ムラの原因には、各種の原因があり、上述した特許文献１は、スリーブ表面の速度変動による色ムラ、濃度ムラへの技術であり、トナーの入れ替え前後での色ムラ、濃度ムラへ対応する記述に関しては記載が無い。
【０００８】
また、上述した特許文献２は、トナーが入れ替わった時点での画像濃度のキャリブレーション実行についての記述に関しては記載が無い。また、同一ロットのトナーを用いている場合には、駆動時間に基づく画像濃度キャリブレーションは有効であるが、異なるロットのトナーが投入された場合に確実に画像濃度キャリブレーションが実行されるとは限らない。よって、トナーの入れ替えが行われた前後では画像濃度のバラツキが発生してしまう。
【０００９】
さらに、特許文献３は、上述したように、プロセスカートリッジに感光体ドラムの偏芯量を記憶する記憶手段を備え、読み出された偏芯量に基づいて書き込み光源の光量を調整することが開示されている。上記文献と同様にドラム偏芯量に基づき、書き込み光源の光量を調整しているが、トナー入れ替え前後での調整動作についての記述に関しては記載が無い。
【００１０】
そこで、本発明は、トナー容器のＩＤ情報が更新された場合、トナーに適した作像条件を設定するために、画像濃度調整動作を実行する画像形成画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、現像装置にトナーを補給するトナー補給装置を有し、前記トナー補給装置は、トナー容器を収容するトナー容器収容部を有し、前記トナー容器は、データ入出力が可能な記憶手段を有し、前記画像形成装置本体は、前記記憶手段に対してデータを読み込むデータ処理装置を有し、前記トナー容器の保有するデータが更新された際に、画像濃度が所定の濃度になるように画像形成条件を調整する画像濃度調整動作を実行することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、現像ポテンシャルを調整することにより画像濃度を調整することを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、書き込み手段の書き込みレーザ光量を制御することで画像濃度を調整することを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、転写手段の転写バイアスを制御することを特徴とすることで画像濃度を調整することを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、帯電手段の帯電バイアスを制御することで画像濃度を調整することを特徴とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、記憶手段にＩＤチップを用いることにより画像形成装置本体側が非接触でデータを読み取ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、トナー交換による画像変動を抑制しトナー交換後も安定した画像品質を保つ画像形成装置を提供することを可能とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
一般にトナーを用いる画像形成装置において、トナー特性の違いにより作像条件は大きく左右される。特にロットごとでトナーの着色度が変動するような場合には画像濃度が大きく変動し色味が異なり画像濃度が不安定となってしまう。このような事態を回避するために本発明は、トナー容器に固有のＩＤ情報を記憶する記憶装置を設け、画像形成装置本体からトナー容器のＩＤ情報を読み込み、トナー容器ID情報が更新された場合（異なるトナーが投入された場合）に画像濃度調整動作を実行し、各トナーに最適な作像条件を設定し画像濃度の変動を抑えることを目的とする。
【００１９】
以下、上記課題を解決する本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、本発明に係る画像形成装置の一例であるカラー複写機を示す断面構成図である。このカラー複写機は、中央に複写機本体１００、その下部にテーブル状に構成された給紙部２００が配置され、複写機本体１００の上方にスキャナ３００、スキャナ３００の上方に自動原稿搬送装置４００を配置した構成となっている。
【００２１】
複写機本体１００には、複数のローラ１４、１５、１６に巻き掛けられた可撓性を有する無端ベルトにより構成された像担持体としての中間転写ベルト１０が設けられている。この中間転写ベルト１０は、複数のローラ１４，１５，１６のうち１つのローラが図示していない駆動装置によって回転駆動され、これにより中間転写ベルト１０が矢印で示す図中時計回りに走行駆動され、他のローラが従動回転する。このように走行する中間転写ベルト１０の上部走行辺には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各作像ユニット１８が横に並んで配置されている。すなわち、ローラ１４とローラ１５間のベルト走行辺上に、４つの画像形成手段１８を配置してタンデム作像部２０を構成している。
【００２２】
４個の作像ユニット１８は、中間転写ベルト１０に接する潜像担持体としての感光体ドラム４０を具備している。この感光体ドラム４０の周りには、帯電装置、現像装置、クリーニング装置、除電装置等が配置され、さらに感光体ドラム４０が中間転写ベルト１０に接する位置における中間転写ベルト１０の内側には転写装置６２が設けられている。本実施形態の場合、４個の作像ユニット１８は同一構造に構成されているが、現像装置のトナーの色がブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色に異なっている。
【００２３】
また、各作像ユニット１８の上方には光変調されたレーザ光を各感光体ドラム表面に照射する露光装置２１が配置され、このレーザ光は帯電装置と現像装置の間で感光体ドラムに照射する。露光装置２１は、各作像ユニット１８毎に設けてもよいが、共通の露光装置２１を用いればコストの点で有利である。
【００２４】
中間転写ベルト１０を挟んでタンデム作像部２０と反対の側には、２次転写装置２２が設けられている。２次転写装置２２は、図示例では、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を巻き掛け、該ベルトが中間転写ベルト１０を介してローラ１６に押し当てられるように配置されている。
【００２５】
図１において、２次転写装置２２の左横には、シート上に担持された転写画像を定着するための定着装置２５が設けられている。本実施形態の定着装置２５は、加圧ローラ２７と、該加圧ローラ２７に押し当てた無端ベルトである定着ベルト２６とを具備している。
【００２６】
上述した２次転写装置２２は、画像転写後のシートを定着装置２５へと搬送するシート搬送機能も備えている。もちろん、２次転写装置２２として、非接触のチャージャを配置してもよく、そのような場合は、転写後のシートを定着装置２５まで搬送するシート搬送装置を、別途設ける必要が生ずる。
【００２７】
なお、図示例では、このような２次転写装置２２及び定着装置２５の下に、上述したタンデム画像形成装置２０と平行に、シートの両面に画像を記録すべくシートを反転するシート反転装置２８を備えている。
【００２８】
さて、上記のように構成されたカラー複写機を用いてコピーをとる場合について説明する。まず、自動原稿搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、自動原稿搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、自動原稿搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。
【００２９】
そして、図示していないスタートスイッチを押すと、自動原稿搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動した後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３及び第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。
【００３０】
また、図示していないスタートスイッチを押すと、中間転写ベルト１０が回転走行し、同時に、個々の作像ユニット１８でその感光体４０を回転して各感光体４０上にそれぞれ、ブラック・イエロ・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルト１０の走行とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト１０上に合成カラー画像を形成する。
【００３１】
さらに、スタートスイッチを押すことで、給紙部２００の給紙ローラ４２の１つを選択的に回転駆動し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つからシートを繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。
【００３２】
または、手差し給紙を選択した場合には給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上のシートを繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
【００３３】
そして、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間にシートを送り込み、２次転写装置２２で転写してシート上に一括してフルカラー画像を記録する。
【００３４】
画像転写後のシートは、２次転写装置２２で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。または、切換爪５５で切り換えてシート反転装置２８に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ５６で排紙トレイ５７上に排出する。
【００３５】
一方、画像転写後の中間転写ベルト１０は、中間転写体クリーニング装置１７で、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去し、タンデム作像部２０による再度の画像形成に備える。
【００３６】
図２は、作像ユニット１８の現像装置にトナーを補給するトナー補給機構を示す斜視図である。この図において、符号６０は各色作像ユニット１８毎に設けられる現像装置であり、その各現像装置６０へ補給するトナーを収納したトナー収納手段としてのトナー容器８０は、本例では図２の左下から右上に向かって、ブラック・マゼンタ・シアン・イエローの４つが複写機本体１００に設けられたセット部（図示せず）にセットされて配置されている。各色トナー容器８０から各現像装置６０へトナーを補給する機構は同一であるので、図２で一番手前に位置するブラック用の機器に符号を付して代表して説明する。
【００３７】
トナー容器８０をセットするセット部には、容器８０内に挿入されるノズル９０が図示していない機枠に設けられており、ノズル９０と粉体ポンプ７０とがトナー補給チューブ９１で接続されている。トナー容器８０をセット部へセットすることにより、ノズル先端がトナー容器８０の下部に装着されている取付部材１０１の弁室内に挿入され、トナー容器８０内と粉体ポンプ７０が連通する。
【００３８】
上記粉体ポンプ７０は、駆動モータ７１により回転駆動される駆動シャフト７２に装着された駆動シャフトギヤ７３から連絡ギヤ７４を介して駆動される。粉体ポンプ７０としては周知の構成のモーノポンプを採用することが可能である。粉体ポンプ７０により移送されたトナーは、一旦サブホッパ７５に収納され、サブホッパ下部のトナー補給口７６より現像装置６０へトナーが供給される。
【００３９】
図３は、トナー容器８０の斜視図である。トナー容器８０は、袋状のトナー収容体８１と取付部材１０１（排出用部材）とで構成されている。トナー収納体８１は軟包材と呼ばれる厚さ５０〜３００μｍ程度のフィルム状の樹脂を溶着して袋状に形成したもの、又は成形樹脂で形成されている。
【００４０】
また記憶手段２２２にはトナー容器固有のＩＤ情報が記録されている。この固有情報は、例えばトナーの製造年月日や製造ロットなど、トナー容器に入っているトナー固有の情報が記録されている。また記憶手段２２２は、ＩＤチップやバーコードなど、本体側の読み取り装置と連携し自動読み込みが可能でるものが好ましい。
【００４１】
本実施形態によれば、トナー交換時に画像濃度調整動作を行うことにより、トナー入れ替え時の濃度変動を抑えることが可能となり画像濃度の安定性を長期間保てる。
【００４２】
また、ＩＤチップを用いることにより画像形成装置本体側が非接触でデータを読み取ることが可能となる。
【００４３】
さらに、トナーを用いた画像形成装置に限らず、インクカートリッジなどの、サプライの交換が実行される。
【００４４】
図４は、現像手段の現像ポテンシャル制御により画像濃度調整を行うときのフローチャート図である。
【００４５】
制御フローは、まず、濃度調整動作実行を行う（ステップＳ４０１）。トナー容器のＩＤ情報が更新された際に上記画像濃度調整を実行する制御部からの実行命令が下る。次に、感光体一様帯電（ステップＳ４０２）、および、基準パタン露光（ステップＳ４０３）の処理を行う。画像濃度調整動作として、感光体上に基準パタンを現像する。ここでは全ベタのパッチ画像を基準パタンとしたがこれに限られるものではなく、中間調パタンなどでも可能である。
【００４６】
感光体に基準パタンを現像する際に、上記現像ローラに印加する現像バイアスポテンシャルを適宜変更させて現像する（ステップＳ４０４）。そして、現像後の基準パタン濃度を光学センサで読み取り（ステップＳ４０５）、所望の画像濃度が得られる現像ポテンシャルを選択することが可能となる（ステップＳ４０６）。濃度調整動作終了（ステップＳ４０７）。
【００４７】
本実施形態によれば、現像バイアスを調整することによりトナーの入れ替えに拘わらず画像濃度の変動を抑えられる。
【００４８】
図５は、書き込み手段の書き込みレーザ光量を制御することにより画像濃度調整を行った場合のフローチャート図である。
【００４９】
制御フローは、まず、濃度調整動作実行を行う（ステップＳ５０１）。まずトナー容器のＩＤ情報が更新された際に上記画像濃度調整を実行する制御部からの実行命令が下る。次に、感光体一様帯電（ステップＳ５０２）、および、書き込み光量調整で基準パタン露光（ステップＳ５０３）の処理を行う。画像濃度調整動作として、一様に帯電された感光体上に基準パタンとなる静電潜像を書き込む。ここでは全ベタのパッチ画像を基準パタンとしたがこれに限られるものではなく、中間調パタンなどでも可能である。
【００５０】
この基準パタンを書き込む際に、上記露光装置のレーザ光量を適宜変動させながら静電潜像を書き込む。その後現像装置により前述静電潜像に沿って現像する（ステップＳ５０４）。そして、現像後の基準パタン濃度を光学センサで読み取り（ステップＳ５０５）、所望の画像濃度が得られるレーザ光量を選択することが可能となる（ステップＳ５０６）。濃度調整動作終了（ステップＳ５０７）。
【００５１】
本実施形態によれば、書き込み手段の書き込みレーザ光量を制御することでトナーの入れ替えに拘わらず画像濃度の変動を抑えられる。
【００５２】
図６は、転写手段の転写バイアスを制御することにより画像濃度調整を行った場合のフローチャート図である。
【００５３】
制御フローは、まず、濃度調整動作実行を行う（ステップＳ６０１）。トナー容器のＩＤ情報が更新された際に上記画像濃度調整を実行する制御部からの実行命令が下る。次に、感光体一様帯電（ステップＳ６０２）、および、基準パタン露光（ステップＳ６０３）の処理を行う。画像濃度調整動作として、感光体上に基準パタンを現像する（ステップＳ６０４）。ここでは全ベタのパッチ画像を基準パタンとしたがこれに限られるものではなく、中間調パタンなどでも可能である。
【００５４】
感光体に現像された現像像を転写手段を用いて中間転写体上に転写する（ステップＳ６０５）。この中間転写体に転写する場合に用いる転写バイアスを適宜変動させて印加する。そして中間転写体上に転写された基準パタン濃度を光学センサで読み取り（ステップＳ６０６）、所望の画像濃度が得られる転写バイアスを選択することが可能となる（ステップＳ６０７）。濃度調整動作終了（ステップＳ６０８）。
【００５５】
本実施形態によれば、転写手段の転写バイアスを制御することを特徴とすることでトナーの入れ替えに拘わらず画像濃度の変動を抑えられる。
【００５６】
図７は、帯電手段の帯電量を制御することにより画像濃度調整を行った場合のフローチャート図である。
【００５７】
制御フローは、まず、濃度調整動作実行を行う（ステップＳ７０１）。まずトナー容器のＩＤ情報が更新された際に上記画像濃度調整を実行する制御部からの実行命令が下る。次に、帯電バイアス調整で感光体一様帯電（ステップＳ７０２）、および、基準パタン露光（ステップＳ７０３）の処理を行う。画像濃度調整動作として、感光体上に基準パタンを現像する（ステップＳ７０４）。
【００５８】
ここでは全ベタのパッチ画像を基準パタンとしたがこれに限られるものではなく、中間調パタンなどでも可能である。ここで感光体に基準パタンを現像する前に、上記帯電手段により感光体を一様帯電させる際に、帯電バイアスを適宜変動させて印加する。そして現像装置によって現像された基準パタン濃度を光学センサで読み取り（ステップＳ７０５）、所望の画像濃度が得られるように帯電バイアスを選択することが可能となる（ステップＳ７０６）。濃度調整動作終了（ステップＳ７０７）。
【００５９】
本実施形態によれば、帯電手段の帯電バイアスを制御することを特徴とすることでトナーの入れ替えに拘わらず画像濃度の変動を抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】画像形成装置としての複写機の概略構成図である。
【図２】トナー補給装置の斜視図である。
【図３】トナー容器斜視図である。
【図４】現像ポテンシャル調整による画像濃度調整のフローチャート図である。
【図５】書き込みレーザ光量調整による画像濃度調整のフローチャート図である。
【図６】転写バイアス調整による画像濃度調整のフローチャート図である。
【図７】帯電バイアス調整による画像濃度調整のフローチャート図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０    中間転写ベルト
１１    潤滑剤押圧スプリング
１２    潤滑剤ケース
１３    二次転写電源
１４    第一支持ローラ
１５    第二支持ローラ
１６    バックアップローラ
１７    ベルトクリーニング装置
１８    画像形成ユニット
２０    タンデム画像形成ユニット
２１    露光装置
２２    クリーニングブレード
２３    二次転写ローラ
２４    固形潤滑剤
２５    定着装置
４０    感光体ドラム
６１    現像ユニット
６２    一次転写ローラ
６３    感光体クリーニング装置
１００    プリンタ部
２００    給紙部
２２２    記憶手段
３００    スキャナ部
４００    原稿搬送部
【図１】
2010039280.tif 000003
【図２】
2010039280.tif 000004
【図３】
2010039280.tif 000005
【図４】
2010039280.tif 000006
【図５】
2010039280.tif 000007
【図６】
2010039280.tif 000008
【図７】
2010039280.tif 000009